Деятельность Предприятия связи (стр. 4 из 18)

Для формирования линейных сигналов ВОСП используются блочные коды вида nBmB, где n означает число кодируемых цифровых разрядов, B определяет двоичное основание системы счисления исходного кода, m - число передаваемых по ОВ двухуровневых сигналов, соответствующих n разрядам. Например, 1B2B обозначает, что один цифровой разряд передается двумя сигналами по ОВ и относительная скорость передачи в линейном тракте в 2 раза выше скорости входных символов. [26]

Наиболее простыми линейными кодами являются так называемые NRZ-коды (без возвращения к нулю) и RZ-коды (с возвращением к нулю). В NRZ-коде “1” передается импульсами, а “0” - паузой (рис.1.5а). В RZ-коде “1” передается последовательностью из импульса и паузы, причем имеет в 2 раза меньшую длительность, а “0”, как и раньше, передается паузой (рис.1.5б). Недостатком кода RZ по сравнению с NRZ является необходимость использования более широкой полосы передачи из-за применения импульсов меньшей длительности, а преимуществом его является то, что источник оптического излучения в этом случае работает в течении меньшего времени и соответственно степень деградации его параметров снижается. Согласно принятому определению RZ-код является примером 1B2B-сигнала.

Недостаток рассмотренных кодов заключается в том, что они не удовлетворяют перечисленным требованиям (за исключением последнего пункта), поэтому такие коды могут быть рекомендованы лишь на линиях небольшой протяженности при отсутствии регенерационных участков.

1	0	0	1	1	0	0	0	1	1	1	0
NRZ
а)
RZ
б)
BIF
в)
2B3B
г)
CMI
д)
M
е)

Рис.1.5 Линейные коды ВОСП

Для снижения содержания в спектре сигналов низкочастотных компонент применяют манчестерский, или бифазный, код BIF, в котором “0” передается последовательностью из паузы и импульса, а “1” - последовательностью из импульса и паузы, причем длительность импульса в 2 раза меньше длительности “1” (рис.1.5в). В данном коде отсутствует подряд более чем два идентичных символа, что определяет снижение в спектре низкочастотных компонент. Такой код также целесообразен при передачи в линиях малой протяженности без регенераторов и является примером 1B2B-сигнала.

Алгоритм образования кода 2B3B следующий: разряды 00 заменяются на 001; 01 на 010; 10 на 100 и 11 на 011. Такой код обеспечивает возможность снижения скорости передачи в линии по сравнению с 1B2B-сигналами.

К общим недостаткам рассмотренных кодов относятся следующие: невысокая помехозащищенность, сложности с выделением тактовой частоты, а также с обнаружением ошибки. По этой причине коды не могут быть рекомендованы для организации линейного тракта ВОСП большой протяженности. Введение корреляционных связей между амплитудами передаваемых двух уровневых сигналов позволяет устранять отмеченные недостатки.

В цифровых ВОСП для первичной ступени ИКМ иерархии целесообразно использовать код CMI; для вторичной - CMI и BIF; для третично - BIF и код Миллера; для более высоких ступеней - код Миллера и скремблированный бинарный сигнал в формате NRZ.

Использование многоуровневых кодов по сравнению с двух-уровневыми на городских, зоновых и магистральных сетях связи приводит к снижению энергетического потенциала системы на 15 ... 20 дБ. Поэтому многоуровневые коды рекомендуется использовать во внутриобъектовых линиях связи специального назначения.

1.4 Синхронная цифровая иерархия

1.4.1 Принципы временного уплотнения

Существует два основных способа временного уплотнения или мультиплексирования:

1. Плезиохронное уплотнение: Данный способ допускает некоторую гибкость в синхронизации. Синхронизация источников и мультиплексоров может выполняться локально. Проблемы связанные с рассинхронизированностью решаются методом согласования скорости передачи.

2. Синхронное уплотнение: Это иной способ. Синхронизация источников сигналов и мультиплексоров, в принципе осуществляется от центрального источника синхронизации. Преимущество такого метода заключается в том. что информация любого канала может быть немедленно помещена внутрь временного кадра (слота) в любом месте сети. Это позволяет быстро и гибко маршрутизировать и объединять в пакеты каналы.

1.4.2 Общие понятия об SDH

SDH – это аббревиатура от английского «Synchronous Digital Hierarcchy» – Синхронная цифровая иерархия.SDH – это способ временного уплотнения сигналов, согласно которому цифровые потоки более низкой скорости:

1544 Кбит/с

2048 Кбит/с

6312 Кбит/с

34368 Кбит/с

139264 Кбит/с

объединяются, уплотняются во времени и определенным способом размещаются внутри одного высокоскоростного цифрового потока

155,52 Мбит/с для STM1

622,088 Мбит/с для STM4

2488,320 Mбит/с для STM16

Поток STM1 объединяет 63 2 Мбит/с потоков. Поток STM4 объединяет 256 2 Мбит/с потоков или четыре плезиохронных потока 39264 Кбит/с. Поток STM16 объединяет 4 потока STM4.

1.4.3 Структура кадра SDH

SDH структура квантована по времени на единицы (кадры) длительностью 1/8000 секунды, т.е. 125 мксек. Каждый кадр SDH представляет из себя «контейнер» куда может «складываться информация от более низкоскоростных цифровых потоков».

Структура кадра STM-1 приведена на рисунке 1.7

1. Pay load – область, где размещается информация, поступающая во входных потоках низшего уровня. Т.е. полезная нагрузка.

2. RSOH – служебная информация, формируемая внутри самой системы передачи и предназначенная для мультиплексоров, работающих в режиме регенератора.

3. MSOH – служебная информация, формируемая внутри самой системы передачи и предназначенная для мультиплексоров, работающих в режиме ввода/вывода.

4. Pointer- указатель – информация по которой система определяет место (адрес) начала так называемого «Виртуального контейнера VC4» внутри области Pay load.

Области RSOH и MSOH называются «Заголовком секции».

RSOH
Сукция регенератора	Область размещения полезной нагрузки.
(3х9=27 байт)	Pay load.
Pointer Указатель 9 байт
9- Рядов. 261 – Колонка.
MSOH
Секция мультиплексора	(9х261=2349 байт)
(5х9=45 байт)

Рис. 1.7 Структура кадра STM-1

На рис. 1.8 представлен отдельно «Заголовок секции».

RSOH

A1	A1	A1	A2	A2	A2	C1	NU	NU
B1	E1	F1
D1	D2	D3

MSOH

B2	B2	B2	K1	R2
D4	D5	D6
D7	D8	D9
D10	D11	D12
Z1	Z1	Z1	Z2	Z2	Z2	E2	NU	NU

Рис. 1.9 Заголовок секции

Назначение байтов «Заголовка секции».

A1, A2 – байты кадровой синхронизации (фрейм)

B1 – байт паритета (четности)

B2 – байты паритета (исключая секцию RSOH)

D3 - байты канала управления и сигнализации («ЕМС», или иначе «DСС»)

D12 - байты канала управления и сигнализации («ЕМС», или иначе «DСС»)

E1, E2 – служебный канал. При включении спец. телефонов позволяет вести разговор операторов.

K1, K2 – при конфигурации двух элементов в плоское кольцо обеспечивают автоматическое переключение каналов.

F1 – канал пользователя.

Z1, Z2 – пока в стандарте не определены, но будут использованы для оценки качества тактовой частоты для синхронизации узла.

NU – байты национального использования.

Байты в непомеченных ячейках пока не стандартизованы.

В области Pay load (информационной части кадра) полезная информация размещается в так называемых «виртуальных контейнерах». В информационной части может размещаться один «виртуальный контейнер» VC-4 или три «виртуальных контейнерах» VC-3 (см. рис. 1.10 и 1.14).

261 байт

J1	VC-4
B3
C2	Полезная
G1
F2
H4	информация
F3
K3
N1

Рис. 1.10 Один «виртуальный контейнер» VC-4

Назначение байтов Path Overhead – заголовков «виртуальных контейнеров»:

J1 – путь сигнала

B3 - контроль четности (коэффициент ошибок

C2 – маркер сигнала

G1 – статус пути

F2 – пользовательский канал

H4 – индикатор нескольких кадров

F3 – пользовательский канал

K3 – защита пути (верхний уровень)

N1 – мониторинг последовательно соединенных участков

87 байт 87 байт 87 байт

J1	J1	J1
B3	B3	B3
C2	C2	C2
G1	G1	G1
F2	F2	F2
H4	H4	H4
F3	F3	F3
K3	K3	K3
N1	N1	N1

261 байт

Рис. 1.11 Три «виртуальных контейнера» VC –3

1.4.4 Построение «кольцевой» структуры SDH

Общий вид кольцевой синхронной структуры приведен на рис. 1.12